Раздел 7 Применение законом количесва и момента движения часть 2
7-27-28. Найти равнодействующую гидродинамических сил на стенки диффузора, симметричного относительно оси x, если во входном сечении средняя скорость v1ср = v и давление p1 = p . Профили скоростей в сечениях 1-1 и 2-2 характеризуются коэффициентами неравномерности кинетической энергии α1 =1,10 ; α2 =1,25 и количества движения b1 =1,03; b2 =1,10. Площади сечений S1 = 0,5*S2 = 0,1м2, коэффициент потерь, отнесенный к скорости в сечении 1-1, ξ =0,2.
Задача 7-27 v = 5м/с, Р = 0,1 МПа (цена 150р)
Задача 7-28 v = 3м/с, Р = 0,12 МПа
7-29-30. Найти общее выражение величины и точку приложения равнодействующей избыточного гидродинамического давления на единицу ширины при косом ударе плоской струи о неподвижную плоскость и вычислить их значение для воды при a=0,1 м, v0 = v и угле а. Потерями энергии при течении жидкости вдоль плоскости пренебречь, профили скорости в удаленных сечениях струи считать равномерными.
Задача 7-29 v = 8м/с, а = 45 МПа (цена 100р)
Задача 7-30 v = 10м/с, а = 30 МПа (цена 100р)
7-31-32. Найти общее выражение силы избыточного гидродинамического давления, вызываемой струей воды, направленной вдоль оси симметрии на неподвижную криволинейную поверхность. Вычислить ее значение при S0=0,06м2, v0 = v и угле а, потерями энергии вдоль струи пренебречь, профили скорости в удаленных сечениях струи считать равномерными.
Задача 7-31 v = 12м/с, а = 120 МПа (цена 100р)
Задача 7-32 v = 20м/с, а = 90 МПа (цена 100р)
7-33-34. Отсасывающая труба гидротурбины выполнена в виде вертикального тонкостенного конического диффузора с диаметрами d=1.0 м, D=2,0м и длиной L=4 м. Входное сечение трубы расположено на Н м выше уровня воды в нижнем бьефе, скорость в этом сечении v1 = v , коэффициент потерь в диффузоре ξ=0,25. Определить гидравлическую осевую силу, действующую на трубу, полагая, что давление на стенки погруженной под уровень части трубы и в выходном сечении равно гидростатическому.
Задача 7-33 v = 7м/с, Н = 3м
Задача 7-34 v = 6м/с, Н = 3,5м (цена 100р)
7-35-36. Фонтан бьет на высоту Н, вытекая из сопла, имеющего форму конусного конфузора с диаметрами D=120 мм и d=50 мм и длиной l=0.40 м. Вычислить усилия на болтовую систему, пренебрегая потерями при движении воды в сопле. Распределения скоростей по сечениям сопла считать равномерными.
Задача 7-35 Н = 2,8м (цена 150р)
Задача 7-36 Н = 4м
7-37-38. Найти момент гидродинамических сил, возникающих при вытекании воды из двух противоположно направленных сопел, если скорость истечения v можно считать постоянной по сечению сопел, площадь которых одинакова и равна S =0,012 м2, а расстояние между их осями L. Рассмотреть два случая: сопла неподвижны и сопла вращаются с угловой скоростью v=1,2 1/с.
Задача 7-37 v = 4м/с, L = 4м (цена 150р)
Задача 7-38 v = 3м/с, L = 5м (цена 100р)
7-39-40. Вода вытекает из резервуара через изогнутую вращающуюся трубку при постоянном напоре Н. Диаметр трубки d=40 мм, выходной радиус r=0,5 м, выходной угол β. Коэффициент потерь при течении воды по трубке ξ =0,2. Определить момент действия потока на трубку при равномерном вращении с угловой скоростью w=5 1/с. При какой скорости вращения момент действия потока на трубку станет равным нулю?
Задача 7-39 Н = 2м, b = 30 (цена 100р)
Задача 7-40 Н = 3м, b = 45 (цена 150р)
7-41-42. Из диффузора, входной и выходной диаметры которого D1 =250 мм, D2 =500 мм, вода поступает в бак с постоянным уровнем Н со скоростью v2 = v. Определить осевую силу, действующую на диффузор при коэффициенте потерь в ξ =0,25. При каком вакууме в баке искомая сила будет равна нулю? Указания. Потери в диффузоре hп.д = С(v1 - v2)2/2g. Вакуум рв вычитается из избыточных давлений в сечениях.
Задача 7-41 v = 2м/с, Н = 4м (цена 100р)
Задача 7-42 v = 2,2м/с, Н = 3м (цена 100р)
7-43-44. Предохранительный клапан с седлом диаметром d=25 мм пропускает при избыточном давлении в седле p=3,2 МПа расход масла (p = 920кг/м3), равный Q, при этом открытие клапана S=5 мм. Считая жидкость невязкой, определить направление вытекающей из него струи (угол а), если известно, что начальное давление открытия клапана p0, а жесткость его пружины С =20 Н/мм.
Задача 7-43 Р0 = 2,85 МПа, Q = 10л/с
Задача 7-44 Р0 = 2,7 МПа, Q = 8л/с (цена 100р)
7-45-46. Предохранительный клапан с седлом диаметром d=24 мм пропускает при избыточном давлении в седле p=3,0 МПа расход масла (p = 910кг/м3), равный Q, при этом открытие клапана S=5 мм. Считая жидкость невязкой, рассчитать жесткость пружины клапана, если известно, что начальное давление открытия клапана p0, а струя из клапанной щели должна вытекать под углом а ≥ 70.
Задача 7-45 Р0 = 2,8 МПа, Q = 9л/с (цена 100р)
Задача 7-46 Р0 = 2,6 МПа, Q = 8л/с
7-47-48. Сегнерово колесо состоит из двух радиальных трубок, изогнутых на концах по окружности (радиус r = 400 мм) и снабженных насадками с выходным диаметром d. Вытекающая в атмосферу вода поступает в трубки из неподвижного сосуда под статическим напором Н. Установить зависимость момента, развиваемого потоком на колесе, от угловой скорости его вращения, учитывая гидравлическое сопротивление трубок (ξ =0,1), и определить момент на заторможенном колесе и угловую скорость, при которой момент на колесе становится равным нулю.
Задача 7-47 d = 18 мм, Н = 1,6м (цена 100р)
Задача 7-48 d = 20 мм, Н = 2,4м
7-49-50. В струйном водяном насосе (эжекторе) эжектирующий поток подается из сопла диаметром d при давлении p1 = p2 = 80кПа со скоростью v1 и эжектирует (подсасывает эжектируемый поток) со скоростью v2 =10 м/с через кольцевое сечение диаметром D=100 мм. В цилиндрической камере смещения 2-3 оба потока полностью перемешиваются до постоянной по сечению 3 скорости v3 и давления p3. Пренебрегая трением воды о стенки камеры смещения, определить величины v3 и p3.
Задача 7-49 d = 35 мм, v1 = 28м/c
Задача 7-50 d = 32 мм, v1 = 30м/c (цена 100р)
7-51-52. Диаметр трубопровода на участке заделки в опору изменяется от D1 =1,5 м до D2 =1,0 м. Определить осевую силу, воспринимаемую опорой на переходном участке при избыточном давлении перед опорой p и расходе воды Q. Потерями в конусе пренебречь, скорости жидкости по сечениям считать постоянными.
Задача 7-51 P = 0,4 МПа, Q = 1,8м3/c (цена 100р)
Задача 7-52 P = 0,42 МПа, Q = 2м3/c (цена 100р)